Solution-Processable Glass LiI-Li4SnS4 Superionic Conductors for All-Solid-State Li-Ion Batteries

Advanced Materials

Volumn 28, Issue 9, 2016, Pages 1874-1883

  Park, Kern Ho ^a   Oh, Dae Yang ^a   Choi, Young Eun ^a   Nam, Young Jin ^a   Han, Lili ^c   Kim, Ju Young ^a   Xin, Huolin ^c   Lin, Feng ^d   Oh, Seung M ^b   Jung, Yoon Seok ^a  

^a Ulsan National Institute of Science and Technology   (South Korea)

^b Seoul National University   (South Korea)

^c BROOKHAVEN NATIONAL LABORATORY   (United States)

^d LAWRENCE BERKELEY NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

composites; electrodes; li ion batteries; nanostructures; solid electrolytes

Indexed keywords

COMPOSITE MATERIALS; CONDUCTIVE MATERIALS; ELECTRIC BATTERIES; ELECTROCHEMICAL ELECTRODES; ELECTRODES; GLASS; LITHIUM; NANOSTRUCTURES; SOLID ELECTROLYTES;

ACTIVE MATERIAL; ALL-SOLID STATE; ELECTROCHEMICAL PERFORMANCE; EXPOSED SURFACES; METHANOL SOLUTION; SOLUTION PROCESS; SOLUTION PROCESSABLE; SUPER IONIC CONDUCTORS;

LITHIUM-ION BATTERIES;

EID: 84959490669     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201505008     Document Type: Article

References (51)

1. a) J. B. Goodenough, Y. Kim, Chem. Mater. 2010, 22, 587;
2. b) M. Armand, J. M. Tarascon, Nature 2008, 451, 652.
3. a) K. Xu, Chem. Rev. 2004, 104, 4303;
4. b) M. Winter, J. O. Besenhard, M. E. Spahr, P. Novák, Adv. Mater. 1998, 10, 725;
5. c) B. L. Ellis, K. T. Lee, L. F. Nazar, Chem. Mater. 2010, 22, 691;
6. d) M. Armand, F. Endres, D. R. MacFarlane, H. Ohno, B. Scrosati, Nat. Mater. 2009, 8, 621;
7. e) A. Manthiram, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 176.
8. a) N. Kamaya, K. Homma, Y. Yamakawa, M. Hirayama, R. Kanno, M. Yonemura, T. Kamiyama, Y. Kato, S. Hama, K. Kawamoto, A. Mitsui, Nat. Mater. 2011, 10, 682;
9. b) A. Hayashi, K. Noi, A. Sakuda, M. Tatsumisago, Nat. Commun. 2012, 3, 856;
10. c) A. Aboulaich, R. Bouchet, G. Delaizir, V. Seznec, L. Tortet, M. Morcrette, P. Rozier, J. M. Tarascon, V. Viallet, Adv. Energy Mater. 2011, 1, 179;
11. d) N. Ohta, K. Takada, L. Zhang, R. Ma, M. Osada, T. Sasaki, Adv. Mater. 2006, 18, 2226;
12. e) T. A. Yersak, H. A. Macpherson, S. C. Kim, V. D. Le, C. S. Kang, S. B. Son, Y. H. Kim, J. E. Trevey, K. H. Oh, C. Stoldt, S. H. Lee, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 120;
13. f) Y. Wang, W. D. Richards, S. P. Ong, L. J. Miara, J. C. Kim, Y. Mo, G. Ceder, Nat. Mater. 2015, 14, 1026;
14. g) Y. S. Jung, D. Y. Oh, Y. J. Nam, K. H. Park, Israel J. Chem. 2015, 55, 472;
15. h) H. Iba, C. Yada, 17th Int. Meet. Lithium Batteries, Como, Italy 2014.
16. a) F. Mizuno, A. Hayashi, K. Tadanaga, M. Tatsumisago, Adv. Mater. 2005, 17, 918;
17. b) Y. Seino, T. Ota, K. Takada, A. Hayashi, M. Tatsumisago, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 627.
18. H.-J. Deiseroth, S.-T. Kong, H. Eckert, J. Vannahme, C. Reiner, T. Zaiss, M. Schlosser, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 755.
19. J. Maier, Nat. Mater. 2005, 4, 805.
20. a) H. Kitaura, A. Hayashi, K. Tadanaga, M. Tatsumisago, J. Electrochem. Soc. 2009, 156, A114;
21. b) D. Y. Oh, Y. J. Nam, K. H. Park, S. H. Jung, S.-J. Cho, Y. K. Kim, Y.-G. Lee, S.-Y. Lee, Y. S. Jung, Adv. Energy Mater. 2015, 5, 1500865.
22. A. Sakuda, A. Hayashi, M. Tatsumisago, Sci. Rep. 2013, 3, 2261.
23. A. Sakuda, A. Hayashi, T. Ohtomo, S. Hama, M. Tatsumisago, Electrochem. Solid-State Lett. 2010, 13, A73.
24. Y. J. Nam, S. J. Jo, D. Y. Oh, J. M. Im, S. Y. Kim, J. H. Song, Y. G. Lee, S. Y. Lee, Y. S. Jung, Nano Lett. 2015, 15, 3317.
25. Y. Wang, Z. Liu, X. Zhu, Y. Tang, F. Huang, J. Power Sources 2013, 224, 225.
26. Z. Liu, W. Fu, E. A. Payzant, X. Yu, Z. Wu, N. J. Dudney, J. Kiggans, K. Hong, A. J. Rondinone, C. Liang, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 975.
27. E. Rangasamy, Z. Liu, M. Gobet, K. Pilar, G. Sahu, W. Zhou, H. Wu, S. Greenbaum, C. Liang, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 1384.
28. S. Teragawa, K. Aso, K. Tadanaga, A. Hayashi, M. Tatsumisago, J. Power Sources 2014, 248, 939.
29. S. Yubuchi, S. Teragawa, K. Aso, K. Tadanaga, A. Hayashi, M. Tatsumisago, J. Power Sources 2015, 293, 941.
30. T. Kaib, S. Haddadpour, M. Kapitein, P. Bron, C. Schroeder, H. Eckert, B. Roling, S. Dehnen, Chem. Mater. 2012, 24, 2211.
31. H. Muramatsu, A. Hayashi, T. Ohtomo, S. Hama, M. Tatsumisago, Solid State Ionics 2011, 182, 116.
32. G. Sahu, Z. Lin, J. Li, Z. Liu, N. Dudney, C. Liang, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 1053.
33. J. R. Hendrickson, P. J. Bray, J. Magn. Reson. 1973, 9, 341.
34. a) P. Heitjans, S. Indris, J. Phys.: Condens. Matter 2003, 15, R1257;
35. b) Y. Deng, C. Eames, J.-N. Chotard, F. Lalere, V. Seznec, S. Emge, O. Pecher, C. P. Grey, C. Masquelier, M. S. Islam, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 9136.
36. P. Bron, S. Johansson, K. Zick, J. S. auf der Guenne, S. Dehnen, B. Roling, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 15694.
37. a) P. G. Bruce, Solid State Electrochemistry, Cambridge University Press, New York, USA, 1995;
38. b) J. Saienga, S. W. Martin, J. Non-Cryst. Solids 2008, 354, 1475.
39. J. E. Huheey, E. A. Keiter, R. L. Keiter, Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity, 4th ed., HarperCollins College Publishers, New York, USA, 1993.
40. R. Kanno, M. Murayama, J. Electrochem. Soc. 2001, 148, A742.
41. R. Benedictus, A. Bottger, E. J. Mittemeijer, Phys. Rev. B 1996, 54, 9109.
42. Y. S. Jung, K. T. Lee, J. H. Ryu, D. Im, S. M. Oh, J. Electrochem. Soc. 2005, 152, A1452.
43. W. Weppner, R. A. Huggins, J. Electrochem. Soc. 1977, 124, 1569.
44. a) T. Inada, T. Kobayashi, N. Sonoyama, A. Yamada, S. Kondo, M. Nagao, R. Kanno, J. Power Sources 2009, 194, 1085;
45. b) S. Ito, S. Fujiki, T. Yamada, Y. Aihara, Y. Park, T. Y. Kim, S.-W. Baek, J.-M. Lee, S. Doo, N. Machida, J. Power Sources 2014, 248, 943.
46. J. Zhao, Z. Lu, N. Liu, H.-W. Lee, M. T. McDowell, Y. Cui, Nat. Commun. 2014, 5, 5088.
47. J. A. Brant, D. M. Massi, N. A. W. Holzwarth, J. H. MacNeil, A. P. Douvalis, T. Bakas, S. W. Martin, M. D. Gross, J. A. Aitken, Chem. Mater. 2015, 27, 189.
48. a) Y. Mo, S. P. Ong, G. Ceder, Chem. Mater. 2012, 24, 15;
49. b) B. R. Shin, Y. J. Nam, D. Y. Oh, D. H. Kim, J. W. Kim, Y. S. Jung, Electrochim. Acta 2014, 146, 395;
50. c) F. Han, T. Gao, Y. Zhu, K. J. Gaskell, C. Wang, Adv. Mater. 2015, 27, 3473.
51. N. Ohta, K. Takada, I. Sakaguchi, L. Zhang, R. Ma, K. Fukuda, M. Osada, T. Sasaki, Electrochem. Commun. 2007, 9, 1486.